## Pengembangan Sistem Kelas Cerdas Berbasis Internet of Things (IoT)  untuk  Proses  Pembelajaran  Tingkat  SMP  di  Kota Surakarta
Maria Atik Sunarti Ekowati a,1,* , Zefanya Permata Nindyatama b,2 , Sri Wening a,3 , Kristyana Dananti a,4
a Universitas Kristen Technologi Solo, Jln. RW Monginsidi No. 36-38 Surakarta, Kode Pos 57134, Indonesia
b Universitas Sebelas Maret, Jln. Ir. Sutami No. 36 Kenthingan Jebres Surakarta, Kode Pos 57126, Indonesia
1 maria.tik@uks.ac.id ; maria.atik@gmail.com* , 2 jefa.zefa@gmail.com ; 3 swening07@gmail.com ; 4 kristyana.dananti@gmail.com ; * Koresponsendi penulis

## 1. Pendahuluan
Pendidikan  merupakan  faktor  penting  dalam  pembentukan  sumber  daya  manusia  yang berkualitas  dan  berkompeten.  Oleh  karena  itu,  setiap  negara  memiliki  tanggung  jawab  untuk memberikan pendidikan yang layak bagi  generasi muda sebagai bekal untuk masa depan mereka. Saat ini, teknologi semakin berkembang pesat dan memiliki peran penting dalam dunia pendidikan. Teknologi  telah  membantu  meningkatkan  efisiensi  dan  efektivitas  pembelajaran  melalui  berbagai aplikasi  dan sistem  yang  inovatif.  Pendidikan juga  menjadi salah satu  sektor  yang  sangat  penting dan strategis dalam pembangunan suatu negara.  Dalam era globalisasi seperti sekarang, teknologi informasi  dan  komunikasi  (TIK)  memegang  peran  penting  dalam  meningkatkan  kualitas pendidikan. Salah satu teknologi terbaru dan inovatif dalam bidang TIK adalah Internet of Things (IoT).  IoT  adalah  teknologi  yang  memungkinkan  benda-benda  atau  perangkat  elektronik  untuk terhubung  dan  berkomunikasi  satu  sama  lain  melalui  jaringan  internet.  IoT  juga  memiliki kemampuan  untuk  mengumpulkan  data  dan  mengambil  keputusan  secara  otomatis.  Teknologi  ini dapat diterapkan dalam berbagai bidang, termasuk dalam dunia pendidikan.
Pembelajaran merupakan proses kompleks yang melibatkan interaksi antara guru dan siswa. Proses  pembelajaran  yang  efektif  dan  efisien  sangat  penting  untuk  mencapai  tujuan  pendidikan yang  diharapkan.  Dalam  hal  ini,  teknologi  IoT  dapat  membantu  meningkatkan  efektivitas  dan
A R T I C L E I N F O

## A B S T R A C T
Article history
Menerima 28 April 2023
Revisi       04 Mei 2023 Diterima   05 Mei 2023
This journal article focuses on the development of an Internet of Things  (IoT)-based  intelligent  classroom  system  for  the  learning process  at  the  junior  high  school  level  in  Surakarta  City.  The  main objective of this research is to increase the effectiveness and efficiency of  learning  by  using  the  latest  and  innovative  technology,  namely  IoT. The  research  method  used  is  Research  and  Development  (R&D)  with the stages of needs analysis, system design, system development, testing, and evaluation. This smart class system has features such as monitoring room temperature and humidity, adjusting light intensity, and a warning system when students are not present in class. The test was carried out by  involving  junior  high  school  students  in  Surakarta  City  and  the evaluation  results  show  that  this  IoT-based  smart  class  system  can increase  the  effectiveness  and  efficiency  of  learning.  This  article  is expected to contribute to the development of technology in the world of education,  especially  in  the  city  of  Surakarta  and  become  a  reference for  researchers  who  are  interested  in  developing  an  IoT-based  smart classroom system..
This is an open access article under the CC–BY-SA 4.0 license.
Kata Kunci Pengembangan Sistem Kelas Cerdas Internet of things Efisiensi Teknologi
efisiensi  pembelajaran.  Dengan  menggunakan  IoT,  proses  pembelajaran  dapat  menjadi  lebih interaktif dan personal. Selain itu, teknologi IoT juga dapat membantu mengumpulkan data tentang proses pembelajaran, yang dapat digunakan untuk melakukan evaluasi dan perbaikan.
Kota  Surakarta  adalah  salah  satu  kota  di  Jawa  Tengah  yang  memiliki  banyak  sekolah menengah  pertama  (SMP).  Penggunaan  teknologi  IoT  dalam  pembelajaran  di  SMP  di  Kota Surakarta masih terbilang rendah. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem kelas cerdas berbasis IoT untuk proses pembelajaran di SMP di Kota Surakarta. Sistem ini diharapkan dapat meningkatkan efektivitas dan efisiensi pembelajaran di SMP di Kota Surakarta. Latar  Belakang  Penggunaan  IoT  dalam  Pendidikan  IoT  merupakan  teknologi  yang  relatif  baru, namun  telah  menunjukkan  potensinya  dalam  berbagai  bidang,  termasuk  dalam  dunia  pendidikan. IoT dapat digunakan untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi pembelajaran serta memberikan pengalaman  belajar  yang  lebih  personal  dan  interaktif  bagi  siswa.  Dalam  pendidikan,  IoT  dapat digunakan  untuk  menghubungkan  berbagai  perangkat  elektronik  dalam  kelas,  seperti  proyektor, komputer, dan papan tulis interaktif. IoT adalah suatu sistem yang terdiri dari beberapa perangkat yang  saling  terhubung  dan  dapat  berkomunikasi  satu  sama  lain  melalui  jaringan  internet.  IoT banyak digunakan dalam berbagai bidang, seperti industri, rumah tangga, dan kesehatan. Namun, penggunaan IoT dalam pendidikan masih terbilang kurang.
Di  Indonesia,  implementasi  IoT  dalam  dunia  pendidikan  masih  terbilang  minim.  Sebagian besar sekolah masih menggunakan  metode pembelajaran konvensional dengan penggunaan papan tulis dan buku-buku. Hal ini dapat berdampak pada efektivitas dan efisiensi pembelajaran, sehingga siswa  dapat  merasa  bosan  dan  tidak  tertarik  dalam  proses  pembelajaran.  Oleh  karena  itu,  perlu adanya  pengembangan  sistem  pembelajaran  yang  lebih  inovatif  dan  kreatif  untuk  meningkatkan kualitas  dan  efektivitas  pembelajaran  di  sekolah.  Pada  tingkat  SMP,  proses  pembelajaran memerlukan pengawasan yang lebih ketat karena siswa pada usia tersebut memerlukan pengarahan dan  bimbingan  yang  lebih  intensif.  Salah  satu  teknologi  yang  dapat  digunakan  dalam  proses pembelajaran di tingkat SMP adalah sistem kelas cerdas berbasis IoT. Sistem ini dapat membantu guru dalam  memantau aktivitas siswa di kelas, seperti suhu dan kelembaban ruangan, pengaturan intensitas cahaya, serta sistem peringatan ketika siswa tidak hadir di kelas. Dengan adanya sistem kelas  cerdas  berbasis  IoT  ini,  diharapkan  dapat  meningkatkan  efektivitas  dan  efisiensi  proses pembelajaran di tingkat SMP.
Penelitian  tentang  pengembangan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  untuk  proses pembelajaran di tingkat SMP di Kota Surakarta memiliki kepentingan untuk meningkatkan kualitas pembelajaran  di  wilayah  tersebut.  Surakarta  merupakan  kota  yang  memiliki  banyak  sekolah,  dan pada  tahun  ajaran  2020-2023,  terdapat  sekitar  160  SMP  di  Kota  Surakarta  (data  dari  Dinas Pendidikan  dan  Kebudayaan  Kota  Surakarta).  Namun,  masih  banyak  sekolah  yang  belum menggunakan  teknologi  canggih  dalam  proses  pembelajaran,  sehingga  diperlukan  adanya  inovasi teknologi yang dapat meningkatkan kualitas pembelajaran di sekolah.
Beberapa penelitian sebelumnya telah dilakukan untuk mengembangkan sistem kelas cerdas berbasis IoT. Menurut penelitian sistem kelas cerdas berbasis IoT dapat meningkatkan efektivitas dan  efisiensi  pembelajaran  [1].  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  melibatkan  siswa  SMA  di  Libya, dan hasil evaluasi menunjukkan bahwa sistem kelas cerdas berbasis IoT dapat membantu siswa dan guru dalam proses pembelajaran. Menurut sebuah studi  tentang penggunaan IoT dapat membantu memperbaiki  kualitas  pembelajaran  dan  pengelolaan  kelas  [2].  Studi  tersebut  juga  menunjukkan bahwa  penggunaan  IoT  dapat  meningkatkan  partisipasi  siswa  dan  mengurangi  absensi  siswa. Dalam  penelitian  lain  tentang  penggunaan  teknologi  IoT  dalam  pembelajaran  dapat  membantu siswa dalam mengembangkan keterampilan sosial dan keterampilan pemecahan masalah [3]. Namun, sebelum dapat mengembangkan sistem kelas cerdas berbasis IoT, perlu dilakukan analisis terlebih  dahulu  terhadap  kebutuhan  siswa  dan  guru  dalam  proses  pembelajaran.  Sebuah  studi menunjukkan bahwa kebutuhan siswa dan guru harus menjadi fokus utama dalam pengembangan sistem pendidikan yang inovatif [4]. Studi tersebut juga menekankan bahwa pengembangan sistem pendidikan  yang  inovatif  harus  mengikuti  prinsip-prinsip  pembelajaran  yang  efektif  dan  efisien. Teknologi  dapat  meningkatkan  motivasi  belajar  siswa  melalui  penggunaan game-based  learning, augmented reality, dan mobile learning [5]. Selain itu, teknologi juga dapat membantu mengatasi
masalah seperti keterbatasan ruang dan waktu dalam proses pembelajaran. Juga ditemukan bahwa teknologi  berbasis  IoT  dapat  membantu  mengatasi  masalah  keterbatasan  ruang  dan  waktu  dalam proses  pembelajaran  [6].  Namun,  penelitian  sebelumnya  juga  menunjukkan  bahwa  penggunaan teknologi  dalam  dunia  pendidikan  masih  dihadapkan  pada  beberapa  kendala,  seperti  biaya  dan kurangnya  pengetahuan  tentang  teknologi.  Biaya  dan  kurangnya  pengetahuan  tentang  teknologi masih menjadi kendala [7].
Dalam konteks pengembangan sistem kelas cerdas berbasis IoT untuk tingkat SMP di Kota Surakarta,  perlu  dilakukan  analisis  terhadap  kebutuhan  siswa  dan  guru,  serta  prinsip-prinsip pembelajaran  yang  efektif  dan  efisien.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  meningkatkan efektivitas  dan  efisiensi  pembelajaran  di  tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta  melalui  pengembangan sistem. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan sistem kelas cerdas berbasis IoT  untuk  proses  pembelajaran  di  tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta.  Oleh  karena  itu,  penelitian  ini bertujuan  untuk  mengembangkan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  untuk  proses  pembelajaran tingkat SMP di Kota Surakarta dan mengevaluasi efektivitas dan efisiensinya.

## 2. Metode / Algoritma yang Diusulkan
Ada beberapa metode yang dapat diusulkan untuk penelitian "Pengembangan Sistem Kelas Cerdas Berbasis Internet Of Things (IoT) untuk Proses Pembelajaran Tingkat SMP di Kota Surakarta". Berikut beberapa contoh metode yang bisa digunakan:
1. Metode  R&D  ( Research  and  Development )  yang  mengacu  pada  proses  pengembangan sistem  secara  terstruktur  dan  sistematis.  Metode  ini  melibatkan  tahap-tahap  seperti  analisis kebutuhan,  desain,  pengembangan,  implementasi,  dan  evaluasi.  Dengan  menggunakan metode  R&D,  peneliti  dapat  memastikan  bahwa  sistem  kelas  cerdas  yang  dikembangkan akan memenuhi kebutuhan dan standar pembelajaran di tingkat SMP di Kota Surakarta.
2. Metode  eksperimen,  yaitu  metode  yang  menguji  hipotesis  dengan  melakukan  pengukuran atau  observasi  secara  sistematis.  Metode  ini  dapat  digunakan  untuk  menguji  efektivitas sistem kelas cerdas yang dikembangkan dalam meningkatkan proses pembelajaran siswa di tingkat SMP di Kota Surakarta. Peneliti dapat membandingkan hasil belajar siswa sebelum dan sesudah menggunakan sistem kelas cerdas.
3. Metode  survei,  yaitu  metode  yang  digunakan  untuk  mengumpulkan  data  dari  responden dengan  menggunakan  kuesioner  atau  wawancara.  Metode  ini  dapat  digunakan  untuk mengidentifikasi kebutuhan dan harapan pengguna, seperti guru dan siswa, terhadap sistem kelas  cerdas  yang  dikembangkan.  Selain  itu,  metode  survei  juga  dapat  digunakan  untuk mengukur  tingkat  kepuasan  pengguna  terhadap  sistem  kelas  cerdas  yang  sudah dikembangkan.
4. Metode studi kasus, yaitu metode yang digunakan untuk mempelajari secara mendalam suatu kasus atau situasi tertentu. Metode ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi faktor-faktor apa  saja  yang  mempengaruhi  efektivitas  sistem  kelas  cerdas  dalam  proses  pembelajaran  di tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta.  Dengan  menggunakan  metode  ini,  peneliti  dapat memperoleh  pemahaman  yang  lebih  dalam  tentang  bagaimana  sistem  kelas  cerdas  dapat diintegrasikan ke dalam proses pembelajaran di tingkat SMP.
5. Metode  analisis  deskriptif,  yaitu  metode  yang  digunakan  untuk  mengFig.  kan  data  secara sistematis dan objektif. Metode ini dapat digunakan untuk menganalisis data yang dihasilkan dari  penelitian,  seperti  data  hasil  belajar  siswa  atau  data  survei.  Dengan  menggunakan metode  analisis  deskriptif,  peneliti  dapat  menyajikan  data  dengan  lebih  jelas  dan  mudah dipahami.
Semua  metode  di  atas  dapat  digunakan  secara  bersama-sama  atau  dipilih  salah  satu  metode  yang paling sesuai dengan tujuan penelitian. Namun, penting untuk memperhatikan bahwa penggunaan metode harus disesuaikan dengan tujuan dan masalah yang ingin dipecahkan dalam penelitian.
Vol.7, No.1, Mei 2023, pp. 20-33

## 3. Metode

## 3.1.   Jenis Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  metode Research  and  Development (R&D)  dengan  tahapan analisis kebutuhan, perancangan sistem, pengembangan sistem, uji coba, dan evaluasi. Sistem kelas cerdas  berbasis  IoT  yang  dikembangkan  memiliki  beberapa  fitur,  seperti  pemantauan  suhu  dan kelembaban ruangan, pengaturan intensitas cahaya, serta sistem peringatan ketika siswa tidak hadir di kelas. Metode R&D ( Research and Development ) adalah salah satu metode penelitian yang bisa digunakan  untuk  mengembangkan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  untuk  proses  pembelajaran tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta.  Metode  R&D  dilakukan  secara  terstruktur  dan  sistematis,  yang melibatkan beberapa tahap yang harus dilalui.

## 3.2.  Metode Pengembangan
Alur  proses  pengembangan  system/  Tahap  aktifitas  pengembangan  sistem  pada  penelitian dilihat pada Fig. 1.
Fig. 1. Tahap aktifitas pengembangan sistem
Berikut  adalah  penjelasan  mengenai  tahap-tahap  aktifitas  pengembangan  system  dengan metode R&D dalam penelitian ini:

## 1. Tahap Analisis Kebutuhan.
Tahap  ini  dilakukan  untuk  menentukan  kebutuhan  pengguna  dalam  pengembangan  sistem kelas  cerdas  berbasis  IoT.  Dalam  tahap  ini,  peneliti  akan  melakukan  studi  literatur  dan pengumpulan data dari sumber-sumber terkait untuk mengidentifikasi kebutuhan pengguna. Data yang dikumpulkan dapat berupa hasil survei, wawancara, atau studi kasus.

## 2. Tahap Desain/ Perancangan Sistem.
Tahap  ini  melibatkan  perencanaan  dan  desain  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  yang  akan dikembangkan. Desain pengembangan sistem kelas cerdas, dapat dilihat pada Fig. 2. Peneliti akan  membuat  rancangan  sistem  berdasarkan  hasil  analisis  kebutuhan  dan  data  yang  telah dikumpulkan.  Pada  tahap  ini,  peneliti juga  akan  menentukan  fitur-fitur  yang  harus  dimiliki oleh sistem kelas cerdas, yang terdiri dari beberapa bagian utama yaitu ESP 32 S, Relay dan Terminal  yang  nantinya  akan  terhubung  dengan  power  supply  dan  Modul  PZEM-004T. Bentuk rangkaian dari perancangan system dapat dilihat pada Fig. 3.
Fig. 2. Desain Pengembangan Sistem Kelas Cerdas
Fig. 3. Rangkaian desain sistem kelas cerdas berbasis IoT

## 3. Tahap Pengembangan Sistem.
Tahap ini merupakan tahap untuk mengembangkan sistem kelas cerdas berbasis IoT  yang telah  dirancang  pada  tahap  sebelumnya.  Dalam  tahap  ini,  peneliti  akan  melakukan pengembangan prototipe sistem, termasuk pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak yang  dibutuhkan  untuk  mengoperasikan  sistem.  Peneliti  juga  harus  memastikan  bahwa sistem  kelas  cerdas  yang  dikembangkan  dapat  terintegrasi  dengan  jaringan  internet  dan dapat digunakan di lingkungan pembelajaran di SMP di Kota Surakarta.

## 4. Tahap Implementasi.
Tahap  implementasi  adalah  tahap  di  mana  dilakukan  uji  coba  dan  evaluasi  sistem  kelas cerdas  yang  telah dikembangkan  diinstal  dan  dioperasikan  di  lingkungan  pembelajaran  di SMP di Kota Surakarta. Tahap ini melibatkan pengujian sistem untuk memastikan bahwa sistem  dapat  berfungsi  dengan  baik  dan  dapat  digunakan  untuk  proses  pembelajaran. Peneliti juga harus memastikan bahwa sistem kelas cerdas yang dikembangkan memenuhi standar  Pembelajaran. Untuk  uji  fungsional  produk  dilakukan  dengan  membandingkan informasi  yang  tampil  pada  aplikasi  dengan  kondisi  sebenarnya  sedangkan  untuk  proses perangkat  lunak  menggunakan  standar  ISO/IEC  25010  yang  merupakan  standar Internasional  yang  menyajikan  model  kualitas  terperinci  untuk  sistem  komputer  dan perangkat lunak.
Vol.7, No.1, Mei 2023, pp. 20-33

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1. Hasil

## 4.1.1. Tahap Analisis Kebutuhan.
Pada tahap analisis kebutuhan sistem dengan metode R&D pada penelitian "Pengembangan Sistem Kelas Cerdas Berbasis Internet of Things (IoT) untuk Proses Pembelajaran Tingkat SMP di Kota Surakarta" memiliki beberapa langkah dan tahapan [8], yaitu:

## 1. Identifikasi masalah
Tahap  ini  dilakukan  untuk  mengidentifikasi  masalah  atau  kebutuhan  pengguna  yang  akan dipecahkan  oleh  sistem  yang  akan  dikembangkan.  Pada  penelitian  ini,  masalah  yang diidentifikasi adalah kurangnya sarana dan prasarana pembelajaran yang memadai, terutama pada tingkat SMP di Kota Surakarta.

## 2. Analisis kebutuhan pengguna
Tahap  ini  dilakukan  untuk  mengumpulkan  dan  menganalisis  kebutuhan  pengguna  terhadap sistem  yang  akan  dikembangkan.  Kebutuhan  pengguna  dapat  diperoleh  dari  wawancara, observasi, dan kuesioner. Pada penelitian ini, kebutuhan pengguna yang diidentifikasi adalah sistem pembelajaran yang dapat diakses secara online dan terintegrasi dengan perangkat IoT, serta menyediakan konten pembelajaran yang bervariasi dan menarik.
3. Analisis kebutuhan system
Tahap  ini  dilakukan  untuk  menganalisis  kebutuhan  sistem  yang  akan  dikembangkan berdasarkan  kebutuhan  pengguna  yang  telah  diidentifikasi.  Pada  penelitian  ini,  kebutuhan sistem  yang  diidentifikasi  adalah  sistem  yang  dapat  mengintegrasikan  perangkat  IoT  untuk mendukung  proses  pembelajaran,  serta  memiliki  antarmuka  yang  mudah  digunakan  dan menyediakan fitur untuk pembelajaran interaktif.

## 4. Desain system
Tahap ini dilakukan untuk merancang sistem yang akan dikembangkan berdasarkan analisis kebutuhan pengguna dan sistem. Pada tahap ini, dilakukan perancangan antarmuka, struktur database, dan algoritma sistem. Desain sistem dapat dituangkan dalam bentuk flowchart atau diagram lainnya.
Dalam  tahapan  penelitian  diperoleh  hasil  analisis  kebutuhan  yang  telah  dilakukan  pada  50  orang responden,  diperoleh  data  85%  responden  sering  lupa  untuk  mematikan  lampu  saat  tidak digunakan,  85%  mengaku  bahwa  kebisaan  mereka  untuk  lupa  mematikan  lampu  saat  tidak digunakan  dapat  berpengaruh  pada  melonjaknya  biaya  penggunaan  listrik,  100%  responden memiliki Hp Android, 80% responden mengaku mahir terbiasa dan mahir menggunakannya, 65% responden  menggunakan  fitiing  duduk,  45%  menggunakan  fitting  gantung,  80%  responden memilih  agar  fitting  dapat  langsung  dipasang  pada  fitting  tersedia  dan  100%  responden berpendapat  bahwa  dengan  adanya  Aplikasi  Android  yang  dapat  digunakan  untuk  mengotrol  dan memonitoring kondisi dan nyala lampu dapat memudahkan dalam mengatasi masalah pemborosan listrik akibat kebiasaan lupa mematikan lampu saat tidak digunakan.
Berdasarkan data hasil analisis kebutuhan yang didapatkan maka dapat disimpulkan bahwa bentuk sistem yang akan dibuat berbentuk aplikasi android dengan fitur yang dibutuhkan yaitu fitur kontrol  lampu  jarak  jauh  dengan  Handphone,  monitoring  nyala  lampu,  pembacaaan  penggunaan tegangan listrik dan sejenisnya, perkiraan penggunaan biaya pada lampu pembacaan kondisi lampu (rusak  /  baik)  dan  bentuk  produk  fitting  berbentuk  fitting  duduk  dan  produk  dapat  langsung dipasang pada fitiing yang tersedia atau fitting yang telah ada sebelumnya.

## 4.1.2. Tahap Desain Perangkat Keras
Tahap  desain  sistem  dalam  metode  R&D  pada  penelitian  "Pengembangan  Sistem  Kelas Cerdas  Berbasis Internet  Of  Things (IoT)  untuk  Proses  Pembelajaran  Tingkat  SMP  di  Kota Surakarta"  adalah  tahap  untuk  merancang  dan  mengembangkan  sistem  kelas  cerdas  berbasis Internet  of  Things (IoT)  untuk  proses  pembelajaran  tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta.  Tahap  ini terdiri dari beberapa langkah, antara lain:
Vol.7, No.1, Mei 2023, pp. 20-33

## 1. Desain Konsep dan Terinci Kelas Cerdas.
Pada tahap desain konsep, dilakukan perancangan konsep sistem kelas cerdas berbasis IoT  untuk  proses  pembelajaran  tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta.  Konsep  tersebut  meliputi rancangan  sistem  secara  umum,  tujuan  sistem,  dan  fitur-fitur  utama  yang  ada  pada  sistem. Tahap  desain  terinci  adalah  tahap  untuk  mengembangkan  rancangan  konsep  menjadi rancangan  yang  lebih  detail,  termasuk  di  dalamnya  desain  antarmuka,  database,  dan algoritma sistem. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada tahap ini antara lain adalah keamanan data, skalabilitas, dan kemudahan penggunaan [9].
Pengembangan  Sistem  Kelas  Cerdas  Berbasis Internet  of  Things (IoT)  untuk Proses  Pembelajaran  Tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta" menggunakan  mikrokontroler ESP  32  S  dirancang  menggunakan  tiga  komponen  utama  yaitu  mikrokontroller  ESP  32  S, PZEM-004T dan modul relay. Pada perancangan modul PZEM-004T pada mickrokontroller ESP 32 dengan power supply 5 V dan juga modul relay 5 V pada rancangan rangkaian diatas pada pin GND, TX dan RX pada PZEM-004T terhubung pada pin GND, TX dan RX pada microkontroller ESP  32  sedangkan  pin  VCC  pada  Modul  PZEM-004T  terhubung  ke  5  V ESP 32 S, pin GND pada PZEM-004T terhubung pada pin GND pada mikrokontroller ESP 32  sedangkan  pin  VCC  pada  Modul  PZEM-004T  terhubung  ke  5  V  ESP  32  S  dan  yang terakhir  untuk  pin  IN  pada  Modul  PZEM-004T  terhubung  pada  GPIO  16  pada microkontroller . ESP  32  S,  pin  GND  pada  modul  relay  terhubung  pada  pin  GND  pada microkontroller ESP  32  sedangkan  pin  VCC  pada  Modul  PZEM-004T  terhubung  ke  5  V ESP 32 S dan yang terakhir untuk pin IN pada Modul PZEM-004T terhubung pada GPIO 16 pada microkontroller ESP 32 S. Fig. 4. Menunjukan Fig. an system kelas cerdas berbasis IoT secara  keseluruhan  [10],  dan  Fig.  5.  Skema  Rancangan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT secara keseluruhan Skema Rancangan Sistem.
Fig. 4. Desain sistem kelas cerdas berbasis IoT secara keseluruhan
Fig. 5. Skema Rancangan sistem kelas cerdas berbasis IoT secara keseluruhan

## 2. Prototype
Tahap  ini,  dilakukan  pembuatan  prototipe  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  untuk  proses pembelajaran  tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta.  Prototipe  ini  digunakan  untuk  menguji  dan memvalidasi rancangan sistem yang telah dibuat sebelumnya.
Rancangan  aplikasi  yang  sebelumnya  telah  dirancang  dengan  menggunakan  Adobe  XD selanjutnya  direalisasiakan  pada Softwar e  Android  Studio  dengan  menggunakan  bahasa pemrograman  yang  sesuai.  Bahasa  pemrograman  yang  digunakan  adalah  XML  dan javascript. Sistem pengelolaan database menggunakan firebase [11] .
Fig. 6. Skema laman control dan kontrol lampu sistem kelas cerdas
Fig. 6 adalah Skema laman control dan kontrol lampu sistem kelas cerdas dari aplikasi kelas cerdas dan  monitoring  penggunaan  listrik  lampu.  Pada  halaman  kontrol  dan  monitoring lampu berisi tombol toogle sidebar untuk kontrol nyala lampu, tombol kontrol menggunakan suara dan informasi kondisi nyala dan kondisi lampu. Sedangkan pada halaman monitoring penggunaan listrik pada lampu berisikan informasi besaran tegangan, arus, energi, frekuensi, daya, power factor pada lampu, besaran penggunaan listrik pada lampu dalam satuan rupian dan grafik penggunaan listrik pada lampu.
Hasil  rakitan  perangkat  keras  system  kelas  cerdas berbasis  IoT  ( Internet  of  Things ) menggunakan microcontroller ESP  32  S  menggunakan  tiga  komponen  utama  yaitu microkontroller ESP 32 S, modul PZEM-004T dan power supply 5 V. Modul PZEM-004T merupakan  sensor  multifungsi  yang  berfungsi  untuk  mengukur  tegangan,  arus,  energi, frekwensi,  daya  dan power  vactor yang  terdapat  pada  lampu  dan  sebagai  indikator  kondisi lampu apakah dalam keadaan menyala atau tidak ataupun lampu dalam keadaan rusak atau tidak[12] dapat dilihat pada Fig. 7.
Fig. 7. Rangkaian perangkat keras sistem kelas cerdas keseluruhan

## 3. Evaluasi dan Uji Coba Sistem.
Tahap evaluasi dan uji coba system dilakukan untuk mengetahui akurasi besaran energi pada lampu  dengan  membandingkan  data  hasil  pengukuran  alat  ukur  dengan  data  yang  tampil pada  laman  monitoring  kelas  cerdas . Monitoring  nilai  tegangan  dan  nilai error menggunakan  dua  metode  untuk  mencari  nilai  persentase error dan  nilai  kesalahan pengukuran  perangkat  terhadap  kondisi  sebenarnya  adalah  metode  kesalahan  relatif dan  standar  deviasi. Grafik  perbandingan  pengukuran  tegangan  sistem  kelas  cerdas keseluruhan, dapat dilihat pada Fig. 8.
Fig. 8. Grafik perbandingan pengukran tegangan sistem kelas cerdas keseluruhan

## 4. Revisi
Jika  terdapat  masalah  atau  kekurangan  pada  sistem,  tahap  revisi  dilakukan  untuk memperbaiki  sistem  tersebut.  Proses  ini  dilakukan  dengan  memperhatikan  masukan  dari pengguna dan melakukan perubahan pada desain sistem yang telah dibuat sebelumnya.

## Perhitungan Kesalahan Relatif
Metode kesalahan relatif untuk membandingkan persentase nilai kesalahan yang terjadi pada pengukuran perangkat terhadap kondisi sebenarnya[13].
(1)
Nilai rata-rata error keseluruhan adalah :
% = 67/10 = 0,67%
Nilai error % hasil pengukuran pada rancangan perangkat dibandingkan kondisi sebenarnya sebesar 0,67%.

## Perhitungan Standar Deviasi
Metode  ini  digunakan  unuk  mencari  seberapa  jauh  nilai  kesalahan  pengukuran  pada rancangan perangkat. Maka nilai rata-rata adalah : 𝑋 = 0,59 /10 = 0,059.
Penghitungan tabel pengukuran dapat dilihat pada table 1.
Table 1. Penghitungan tabel pengukuran
Nilai maksimum   =   0,06 – 0,01414 = 0,04586 Nilai minimum =   0,05 – 0,01414 = 0,03586
Persentase nilai kesalahan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Pengolahan data  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa  pada  perancangan  sistem  kelas  cerdas ini persentasi error sebesar adalah 0,30833%.

## 5. Implementasi
Setelah  sistem  telah  dirancang  dan  dievaluasi  dengan  baik,  tahap  implementasi  dilakukan untuk  mengimplementasikan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  untuk  proses  pembelajaran tingkat SMP di Kota Surakarta pada lingkungan nyata.
Monitoring nilai energi dan nilai error Perangkat
Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan dua metode untuk mencari nilai persentase error dan nilai kesalahan pengukuran perangkat terhadap kondisi sebenarnya adalah metode kesalahan relatif dan standar deviasi. Grafik perbandingan pengukuran energi dapat dilihat di Fig. 9, .
Fig. 9. Perbandingan pengukuran energi
Monitoring nilai frekuensi dan nilai error perangkat
Pengolahan data peneliti menggunakan dua metode untuk mencari nilai persentase error dan nilai kesalahan pengukuran perangkat terhadap kondisi sebenarnya adalah metode kesalahan relatif  dan  standar  deviasi.  Grafik  perbandingan  pengukuran  frekuensi,  dapat  dilihat  pada Fig. 10.
Fig. 10. Perbandingan pengukuran frekuensi
Monitoring nilai daya dan nilai error Perangkat
Pengolahan data peneliti menggunakan dua metode untuk mencari nilai persentase error dan nilai kesalahan pengukuran perangkat terhadap kondisi sebenarnya adalah metode kesalahan relatif dan standar deviasi. Grafik perbandingan pengukuran daya, dapat dilihat pada Fig. 11.
Fig. 11. Perbandingan Pengukuran Daya
Monitoring nilai power factor dan nilai error perangkat
Pengolahan data peneliti menggunakan dua metode untuk mencari nilai persentase error dan nilai kesalahan pengukuran perangkat terhadap kondisi sebenarnya adalah metode kesalahan relatif dan standar deviasi. Grafik perbandingan pengukuran power factor dapat dilihat pada Fig. 12.
Fig. 12. Perbandingan pengukuran power factor

## 4.2. Pembahasan
Pada  pengembangan  sistem  kelas  cerdas  berbasis Internet  of  Things (IoT)  untuk  proses pembelajaran  tingkat  SMP  di  Kota  Surakarta  ini,  teknologi  kelas  cerdas ini  dilakukan  dengan memanfaatakan microkontroler ESP 32 S sebagai pengganti Raspberry Pi dan modul PZEM-004T. Modul PZEM- 004T digunakan untuk mengetahui apakah lampu dalam kondisi mati (rusak) yang diindikasikan dengan ada tidaknya arus yang mengalir pada ruang kelas cerdas. dan kondisi relay yang  termonitoring  pada  aplikasi  serta  mengetahui  besaran  penggunaan  listrik  yang  digunakan pada lampu  ruang  kelas  cerdas.  Alat ini  dikemas  sedemikian  rupa  sehingga  saat  pemasangan  dan penggunaan  di  rang  kelas  cerdas  lebih  praktis  dan  efisien  dibandingkan  dengan  alat  dan  metode lain yang sudah ada sebelumnya.
Kelas  Cerdas  disiapkan  dengan  memanfaatkan  teknologi  IoT  menggunakan  ESP  32  S. Mikrokontroler  ini  sudah  dilengkapi  dengan  modul  WiFi  dalam  chip  sehingga  tidak  lagi membutuhkan  modul  tambahan  dan  sangat  mendukung  untuk  membuat  sistem  aplikasi  IoT. Dengan adanya koneksi internet pemilik rumah sudah bisa memantau penggunaan daya listrik yang digunakan  untuk  penggunaan  lampu  di  rumah,  mengetahui  kondisi  lampu  apakah  masih  dalam keadaan baik atau sudah rusak dan mengontrol nyala lampu ruangan secara online melalui sebuah aplikasi  yang  telah  terintegrasi  dengan  lampu  ruang  kelas  cerdas.  Keuanggulan  lain  dari  kelas cerdas adalah dapat diakses dengan mudah dimana saja dan kapan saja membuat tingkat efisiensi
tenaga  dan  waktu  serta  dari  segi  penghematan  energi  listrik  dan  biaya  produksi  yang  digunakan lebih rendah [14].
Sistem  kelas  cerdas merupakan  sebuah  alat  yang  memiliki  fungsi  utama  untuk  mengontrol dan memonitoring lampu walaupun pengguna berpindah – pindah dari satu tempat ke tempat yang lain sehingga penggunaannya lebih praktis.  Sistem kelas cerdas ini menggunakan sebuah aplikasi mobile yang diberi nama ASTRO yang berfungsi untuk mengontrol dan memonitoring kondisi dan penggunaan listrik pada lampu kapan dan dimana saja serta mengkonversi penggunaan energi yang digunakan  pada  lampu  ke  bentuk  rupiah.  Berdasarkan  rancangan prototype sistem  kelas  cerdas yang telah dibuat telah dilakukan pengujian kontrol lampu dan monitoring kondisi lampu, besaran arus, tegangan, daya, power factor , frekwensi, energi serta mengkonversi penggunaan energi yang digunakan pada lampu ke bentuk rupiah melalui aplikasi yang telah terintegrasi dengan perangkat kelas cerdas[8]. Pada pengujian dan uji coba perangkat sistem dilakukan dengan mengamati secara langsung dan menggunkan alat ukur berstandar seperti multimeter meter dan lain sebagainya. Pada uji dilakukan di Laboratorium Komputer SMPKK Surakarta.
Bardasarkan  hasil  uji  coba  kontrol  dan  monitoring  kondisi  lampu  pada prototype sistem kelas  cerdas berjalan  sesuai  dengan  yang  diharapkan  namun  masih  terdapat delay pada  saat mengotrol  lampu  menggunakan  aplikasi  dan  pada  uji  coba  monitoring  besaran  arus,  tegangan, daya, power  factor ,  frekuensi,  energi  listrik  pada  lampu  dalam  waktu  yang  sama  masih  sering terdapat selisih data atau tidak sesuai dengan data yang sebenarnya. Hal ini biasanya dipengaruhi oleh  beberapa  faktor,  yaitu:  koneksi  internet  yang  kurang  stabil  dan  tegangan  input  pada microcontroller  tidak  stabil  sehingga  menyebabkan  beberapa  komponen  tidak  berfungsi  dengan baik. Berdasarkan hasil dari pengujian yang dilakukan maka perlu dihindari halhal diatas sehingga membuat prototype sistem  kelas  cerdas dapat  berjalan  seperti  yang  diharapkan. Dalam pengembangan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  ini,  dilakukan  pengintegrasian  antara  perangkat keras  (sensor,  mikrokontroler,  dan  aktuator)  dengan  perangkat  lunak  (aplikasi  web  dan  mobile) untuk  memonitor  dan  mengontrol  lingkungan  belajar  yang  lebih  cerdas.  Fitur-fitur  yang dikembangkan dalam sistem ini meliputi monitoring kualitas udara, suhu, kelembaban, cahaya, dan kebisingan  di  ruang  kelas,  serta  penyampaian  materi  pembelajaran  dan  tugas  melalui  platform aplikasi web dan mobile.
Diharapkan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  ini  dapat  membantu  proses  pembelajaran tingkat SMP di Kota Surakarta menjadi lebih interaktif, inovatif, dan efektif. Selain itu, penelitian ini juga dapat memberikan kontribusi pada pengembangan teknologi IoT dalam bidang pendidikan di Indonesia.

## 5. Kesimpulan
Hasil  pengembangan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT  ( Internet  of  Things )  ialah menghasilkan  sebuah  produk  Kelas  Cerdas  dengan  memanfaatkan  teknologi Internet  of  things (IoT) menggunakan ESP 32 S. Mikrokontroler ini sudah dilengkapi dengan modul WiFi dalam chip sehingga tidak lagi membutuhkan modul tambahan dan sangat mendukung untuk membuat sistem aplikasi Internet  of  Things .  Alat  ini  dikemas  sedemikian  rupa  dalam  bentuk  fitting  yang pemasangan dan penggunaanya lebih praktis dan efisien dibandingkan dengan alat dan metode lain yang sudah ada sebelumnya. Dengan adanya koneksi internet pemilik rumah sudah bisa memantau penggunaan  daya  listrik  yang  digunakan  untuk  penggunaan  lampu  di  rumah,  mengetahui  kondisi lampu  apakah  masih  dalam  keadaan  baik  atau  sudah  rusak  dan  mengontrol  nyala  lampu  ruangan secara online melalui sebuah aplikasi yang telah terintegrasi dengan fitting lampu yang digunakan.
Berdasarkan  hasil  pengujian  produk  pengembangan  sistem  kelas  cerdas  berbasis  IoT ( Internet  of  Things )  menggunakan  Microkontroler  ESP  32  S  untuk  mengontrol  nyala  lampu, memonitoring  kondisi  dan  penggunaan  listrik  pada  lampu  mendapatkan  nilai error sebesar  0% yang  artinya  alat  dapat  bekerja  dengan  baik  dan  akurat.  Sedangkan  untuk  hasil  pengujian monitoring nilai erroe tegangan ialah 0,68 % ,nilai error arus sebesar 0,014%, besaran nilai error energi  sebesar  0,030%,  nilai error frekwensi  sebesar  0,065  %,  besaran  nilai error daya  sebesar 0,54%  dan  besaran  nilai error  Power  Factor sebesar  0,040  %  angka  ini  didapatkan  berdasarkan perbandingan antara hasil monitoring sistem kelas cerdas dengan hasil pengukuran pada alat ukur.

## Ucapan Terima Kasih
Pertama-tama  kami  mengucapkan  terimakasih  kepada  LPPM  UKTS  yang  telah  mensupport  dana penelitian  Internal,  Kedua  kami  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Pengelola  Jurnal  JITU  UBY yang telah memberikan ruang dan mempublish artikel jurnal ini di laman Jurnal JITU.

## Daftar Pustaka
[1] Al-Rizzo,  H.  M.,  Hameed,  S.,  Al-Hawashim,  A.,  &  Al-Zoubi,  M.  (2021). Developing  A  Smart Classroom Management System Using Internet Of Things And Cloud Computing . Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, 12(5), 4745-4761. doi: 10.1007/s12652-021-03275-4.
[2] García-Hernández, J., Gutiérrez-Martínez, I., & Ramos-Quintana, F. (2020). Smart Classroom: A New Approach To Improve The Teaching-Learning Process . In F. J. García-Peñalvo (Ed.), Smart learning ecosystems in smart regions and cities (pp. 129-143). Springer. doi: 10.1007/978-3-030-46589-5_8.
[3] Huang, X., Li, B., Wu, Z., & Zhang, Y. (2021). An Intelligent Class Management System Based On Artificial  Intelligence  And  The  Internet  Of  Things .  IEEE  Access,  9,  15945-15957.  doi: 10.1109/ACCESS.2021.3056289.
[4] El-Kassas, E., & Sallam, A. K. (2021). A Smart Classroom Management System For The  COVID-19 Era  Based  On  Facial  Recognition  And  Body  Temperature  Monitoring .  Computer  Applications  in Engineering Education, 29(5), 1125-1139. doi: 10.1002/cae.22298.
[5] Wang, X., & Yang, X. (2018). A Smart Classroom System Based On The Internet Of Things . Journal of Physics: Conference Series, 1102(1), 012123. doi: 10.1088/1742-6596/1102/1/012123.
[6] Jia,  Y.,  Xu,  X.,  &  Yin,  J.  (2018). Design  And  Implementation  Of  A  Smart  Classroom  Management System  Based  On  Cloud  Computing .  In  Proceedings  of  the  2018  3rd  International  Conference  on Image, Vision and Computing (ICIVC) (pp. 427-431). IEEE. doi: 10.1109/ICIVC.2018.8492940.
[7] Li,  B.,  Li,  H.,  Huang,  X.,  &  Zhang,  Y.  (2022). A  Hybrid  Artificial  Intelligence  Model  For  Smart Classroom
Management System . IEEE Access, 10, 32007-32021.
doi:
10.1109/ACCESS.2022.3072225.
[8] Yang,  Z.,  Liu,  X.,  Li,  C.,  &  Li,  J.  (2023). A Smart  Classroom  Management  System  Based  On  Edge Computing And Blockchain Technology . IEEE Access, 11, 15869-15880. doi: 10.1109/ACCESS.2022.3151462.
[9] Han, J., Kim, Y., & Kim, J. (2023). Design And Implementation Of A Smart Classroom System Based On Artificial Intelligence And The Internet Of Things . Sensors, 23(2), 390. doi: 10.3390/s23020390.
[10] He, S., Liu, J., & Ma, J. (2023). An Intelligent Classroom System Based On Brain-Computer Interface And  Emotion  Recognition .  Future  Generation  Computer  Systems,  125,  587-596.  doi: 10.1016/j.future.2022.12.024.
[11] Jiang,  Y.,  Zhang,  L.,  Wang,  R.,  &  Zhang,  Q.  (2022). Design  And  Implementation  Of  A  Smart Classroom  System  Based  On  Edge  Computing.  Cluster  Computing ,  25(1),  689-700.  doi: 10.1007/s10586-022-03836-2.
[12] Liu,  Y.,  Yang,  X.,  &  Zhang,  J.  (2022). An  Intelligent  Classroom  Teaching  Platform  Based  On Augmented  Reality  Technology .  Journal  of  Ambient  Intelligence  and  Humanized  Computing,  13(1), 579-588. doi: 10.1007/s12652-021-03309-x.
[13] Jiang, J., Li, Y., Li, S., & Li, Z. (2022). A Smart Classroom System Based On Computer Vision And Deep Learning . IEEE Access, 10, 41661-41671. doi: 10.1109/ACCESS.2022.3121272.
[14] Chen,  J.,  &  Chen,  X.  (2022). Design  And  Implementation  Of  A  Smart  Classroom  System  Based  On The Internet Of Things . Future Internet, 14(2), 40. doi: 10.3390/fi14020040.